一种耐热抗氧化的尼龙化纤及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐热抗氧化的尼龙化纤及其制备方法，所述耐热抗氧化的尼龙化纤包括已内酰胺89‑97份、改性聚醚砜21‑27份、复合抗氧剂13‑19份、热稳定剂0.5‑1.0份、增塑剂0.3‑0.7份。改性聚醚砜由酞侧基聚醚砜、氧化石墨烯、聚氧化乙烯、马来酸酐、引发剂经多级反应制得，酞侧基聚醚砜通过与氧化石墨烯反应引入‑C‑C‑键来增强分子的热稳定性，再接枝具有极性的马来酸酐，得到热稳定性优异、相容性好的改性聚醚砜。改性聚醚砜与尼龙化纤之间的氢键相互作用，提高了尼龙化纤的热稳定性。加入受阻酚类和亚磷酸酯类复合抗氧剂，使尼龙化纤不易被氧化变黄、机械性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种耐热抗氧化的尼龙化纤及其制备方法
本专利技术涉及化学纤维合成
，具体为一种耐热抗氧化的尼龙化纤及其制备方法。
技术介绍
尼龙是一类应用广泛的工程塑料，具有许多传统金属零部件材料所不能比拟的特性，如比重小、比强度高、成型工艺简单，以及自润滑性、吸振、消音、抗冲击、抗疲劳等突出性能。尼龙中尼龙6和尼龙66用量占绝对首位，尼龙6化学物理特性类似尼龙66，熔点较低，成型工艺温度范围很宽；抗冲击、抗溶解性优于尼龙66，但吸湿性也更强；尼龙66较尼龙6有更高的拉伸强度，更高的硬度(高12％)和刚度，以及较好的阻燃性和热挠曲温度。但尼龙分子中所含的大量极性基团使其易受到水分、紫外线、温度等环境因素的影响，且其分子链在较低温度下即发生软化溶融，甚至分解氧化，造成吸水性大、尺寸稳定性低、热稳定性差、易疲劳、易变形等缺点，极大地限制了尼龙的实际应用。因此，耐热性、抗氧化性良的尼龙材料的研究，具有较高的实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐热抗氧化的尼龙化纤及其制备方法，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐热抗氧化的尼龙化纤，所述尼龙化纤各原料组分如下，按重量分数计，已内酰胺89-97份、改性聚醚砜21-27份、复合抗氧剂13-19份、热稳定剂0.5-1.0份、增塑剂0.3-0.7份。改性聚醚砜由酞侧基聚醚砜、氧化石墨烯、聚氧化乙烯、马来酸酐、引发剂反应制得。引发剂为过氧化二异丙苯、过氧苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。复合抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配得到；所述受阻酚类抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的任意一种；所述亚磷酸酯类抗氧剂为三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯中的任意一种。本技术方案中复核抗氧剂利用受阻酚类抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂复配，受酚类抗氧化剂在抗氧化黄变的同时会抑制VOC的产生，使得尼龙化纤具更低气味；而亚磷酸酯类抗氧化剂能有效解决受阻酚类抗氧化剂在萃取过程中氧化黄变的问题。热稳定剂为二月桂酸二丁基锡、硫醇丁基锡、马来酸锡中的任意一种；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、苯二甲酸二辛脂、环氧脂肪酸甲酯中的任意一种。本技术方案中加入有机锡类热稳定剂可以防止，尼龙化纤在高温下发生降解或者交联，从而延长尼龙化纤的使用寿命。一种耐热抗氧化的尼龙化纤的制备方法，包括以下步骤，(1)制备改性聚醚砜；将氧化石墨烯分散于有机溶剂中；加入酞侧基聚醚砜、聚乙烯基吡咯烷酮，搅拌，得到溶液A；将马来酸酐、聚氧化乙烯、二甲苯、丙酮混合，加入引发剂，向其中滴加溶液A，反应制得改性聚醚砜；(2)制备耐热抗氧化的尼龙化纤成品：将已内酰胺熔融，真空脱除水分，加入步骤(1)中制备的改性聚醚砜，搅拌至完全溶解，加入固体氢氧化钠，反应，真空脱水，加入2,4-甲苯二异氰酸酯，搅拌，反应，冷却至室温，得到物质B；将物质B、复合抗氧剂、增塑剂、热稳定剂混合、熔融，经双螺旋挤出机挤出，牵伸、冷却、切粒、制得耐热抗氧化的尼龙化纤成品。本技术方案中引入改性聚醚砜来增强尼龙化纤的耐热性；改性聚醚砜由酞侧基聚醚砜、氧化石墨烯、马来酸酐、聚氧化乙烯在引发剂、碱性条件下反应制得；其中酞侧基聚醚砜是一种热稳定性良好的晶体聚合物，可使聚合物的耐热性和溶解性得到协同改善。本技术方案先酞侧基聚醚砜与氧化石墨烯共混，在分子上引入-C-C-键，-C-C-可以增强分子结构，保证受热时结构稳定；再接枝极性马来酸酐，使非极性聚醚砜分子转变为极性分子，提高其与尼龙化纤的相容性；聚氧化乙烯的加入，可促进引发剂自由基向聚氧化乙烯分子上的活泼基团攻击，生产聚氧化乙烯大分子，阻止了聚醚砜分子之间的交联副反应，从而提高聚醚砜与马来酸酐的接枝率。改性后的聚醚砜具有优异的耐热稳定性与尼龙化纤协同，分子间氢键相互作用，提高尼龙化纤的耐热性能。一种耐热抗氧化的尼龙化纤的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，(1)制备改性聚醚砜；将氧化石墨烯加入有机溶剂中，超声分散8-12min；加入酞侧基聚醚砜、聚乙烯基吡咯烷酮，搅拌，静置脱泡2-3h,得到溶液A；将马来酸酐、聚氧化乙烯、二甲苯、丙酮混合，温度为10-14℃时，加入引发剂，升温至115-125℃，向其中滴加溶液A，反应1.5-2h，纯化，制得改性聚醚砜；(2)制备耐热抗氧化的尼龙化纤成品：将已内酰胺升温至120℃熔融，真空脱除水分，加入步骤(1)中制备的改性聚醚砜，搅拌至完全溶解，加入固体氢氧化钠，反应40-60min，真空脱水，温度升高至155-160℃时，加入2,4-甲苯二异氰酸酯，搅拌，反应1-1.5h，冷却至室温，得到物质B；将物质B、复合抗氧剂、增塑剂、热稳定剂混合，温度为215-235℃条件下熔融，经挤出机挤出，牵伸、冷却、切粒、制得耐热抗氧化的尼龙化纤成品。步骤(1)中，纯化操作为：取反应后的物料，加入二甲苯溶液，升温至完全溶解，过滤，加入丙酮溶液，静置，抽滤，真空烘干，得到改性聚醚砜。步骤(1)中的有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯酮中的任意一种。步骤(1)中的引发剂的添加量为酞侧基聚醚砜添加量的0.5％-2.5％。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术技术方案利用氧化石墨烯、马来酸酐、聚氧化乙烯对酞侧基聚醚砜进行改性处理，得到耐热性优异的改性聚醚砜；改性聚醚砜与尼龙化纤协同作用，增强尼龙化纤的耐热稳定性，再加入复合抗氧剂、热稳定剂、增塑剂，提高其抗氧化、黄变效果。故本专利技术技术方案提供的尼龙化纤，具备良好的耐热性、抗氧化性能。具体实施方式：下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1一种耐热抗氧化的尼龙化纤各原料组分如下，按重量分数计，已内酰胺89份、改性聚醚砜21份、复合抗氧剂13份、热稳定剂0.5份、增塑剂0.3份。一种耐热抗氧化的尼龙化纤的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，(1)制备改性聚醚砜；将氧化石墨烯加入有机溶剂中，超声分散8min；加入酞侧基聚醚砜、聚乙烯基吡咯烷酮，搅拌，静置脱泡2h,得到溶液A；将马来酸酐、聚氧化乙烯、二甲苯、丙酮混合，温度为10℃时，加入引发剂，升温至115℃，向其中滴加溶液A，反应1.5h，纯化，制得改性聚醚砜；(2)制备耐热抗氧化的尼龙化纤成品：将已内酰胺升温至120℃熔融，真空脱除水分，加入步骤(1)中制备的改性聚醚砜，搅拌至完全溶解，加入固体氢氧化钠，反应40min，真空脱水，温度升高至155℃时，加入2,4-甲苯二异氰酸酯，搅拌，反应1h，冷却至室温，得到物质B；将物质B、复合抗氧剂、增塑剂、热稳定剂混合，温度为215℃条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐热抗氧化的尼龙化纤，其特征在于：所述耐热抗氧化的尼龙化纤各原料组分如下，按重量分数计，已内酰胺89-97份、改性聚醚砜21-27份、复合抗氧剂13-19份、热稳定剂0.5-1.0份、增塑剂0.3-0.7份。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐热抗氧化的尼龙化纤，其特征在于：所述耐热抗氧化的尼龙化纤各原料组分如下，按重量分数计，已内酰胺89-97份、改性聚醚砜21-27份、复合抗氧剂13-19份、热稳定剂0.5-1.0份、增塑剂0.3-0.7份。


2.根据权利要求1所述的一种耐热抗氧化的尼龙化纤，其特征在于：所述改性聚醚砜由酞侧基聚醚砜、氧化石墨烯、聚氧化乙烯、马来酸酐、引发剂反应制得。


3.根据权利要求2所述的一种耐热抗氧化的尼龙化纤，其特征在于；所述引发剂为过氧化二异丙苯、过氧苯甲酰、偶氮二异丁腈、偶氮二异丁酸二甲酯中的任意一种。


4.根据权利要求1所述的一种耐热抗氧化的尼龙化纤，其特征在于：所述复合抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂复配得到；所述受阻酚类抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚、双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、四〔β-(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯中的任意一种；所述亚磷酸酯类抗氧剂为三辛酯、三癸酯、三(十二碳醇)酯和三(十六碳醇)酯中的任意一种。


5.根据权利要求1所述的一种耐热抗氧化的尼龙化纤，其特征在于：所述热稳定剂为二月桂酸二丁基锡、硫醇丁基锡、马来酸锡中的任意一种；所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、苯二甲酸二辛脂、环氧脂肪酸甲酯中的任意一种。


6.一种耐热抗氧化的尼龙化纤的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，
(1)制备改性聚醚砜；将氧化石墨烯分散于有机溶剂中；加入酞侧基聚醚砜、聚乙烯基吡咯烷酮，搅拌，得到溶液A；将马来酸酐、聚氧化乙烯、二甲苯、丙酮混合，加入引发剂，向其中滴加溶液A，反应制得改性聚醚砜；
(2)制备耐热抗氧化的尼龙化纤成品：将已内酰胺熔融，真空脱除水分，加入步骤(1)中制备的改性聚醚砜，搅拌至完全溶解，加入固体氢氧化钠，反应，真空脱水，加入2,4-...

【专利技术属性】
技术研发人员：成丹丹，
申请(专利权)人：成丹丹，
类型：发明
国别省市：江苏;32